Designación: D 2270-04 Designación: 226/91 (95)
Método de Ensayo Estánda !aa "ndice de #iscosidad a !ati &ine'ática a 40 y 100 o&
de
$a
%iscosidad
Este método se emite bajo la designación designación fja D 2270, el número que inmediatamente sigue a la designaci designación ón indica el año de adopción adopción original o, en el caso de revisión, revisión, el año de la última última revisión El número en paréntesis indica el año de la última reaprobación El super!ndice épsilon indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación Este est"ndar #a sido aprobado para uso por las agencias del Departamento de De$ensa
1 $c $cance ance 11 %a prueba cubre el procedimiento para calcular el !ndice de viscosidad de productos productos de petróleo, petróleo, tales como $ueloil $ueloil & materiales relacionados relacionados de de sus o viscosidades cinem"ticas a '0 & (00 ) *ota ( + los resultados obtenidos del c"lculo del !ndice de viscosidad a partir de las viscosidades cinem"ticas a '0 & (00o) son virtualmente los mismos que aquellos obtenidos a partir del anterior sistema de !ndice de viscosidad usando viscosidades cinem"ticas determinadas a 77- & .--.o)
111 112
Procedimiento
+ /ara productos de petróleo de !ndice de viscosidad #asta e
inclu&endo (00
/ara productos de petróleo de los cuales el !ndice de viscosidad es de (00 o superior
Proce Procedim dimien iento to B –
12 Este Este est"nd est"ndar ar no aplica aplica a produ producto ctoss de petró petróleo leo con viscos viscosida idades des 2 o cinem"ticas menores a 20 mm s 1ct3 a (00 ) %a tabla ( dada en la pr"ctica aplica a productos de petróleo con viscosidades cinem"ticas entre 2 & 70 mm2s 1ct3 a (00 o) %as ecuaciones est"n proporcionadas para calcular el !ndi !ndice ce de visc viscos osid idad ad para para prod produc ucto toss de petr petról óleo eo teni tenien endo do visc viscos osid idad ades es 2 o cinem"ticas por encima de 70 mm s 1ct3 a (00 ) *ota 2 + ( ct 4 ( mm2s 4 (056m2s
121 En casos donde los datos de viscosidad cinem"tica no est"n disponibles a '0 & (00o), una estimación del !ndice de viscosidad puede #acerse mediante el c"lculo de la viscosidad cinem"tica a temperaturas de '0 & (00 o) a partir de data obtenida a otras otras temperaturas temperaturas Dic#a data de !ndice !ndice de viscosidad viscosidad puede ser considerada adecuada solo como in$ormación, mas no para propósitos de especifcación er 8étodo de Ensa&o D '(, 9ne:o 9(
1* %os valores de viscosidad cinem"tica est"n determinados con re$erencia a un valor de (00' mm2s 1ct3 at 2000o) para agua destilada %a determinación de la viscosidad cinem"tica de un producto de petróleo debe ser llevado a cabo según los criterios de los 8étodos de Ensa&o D '';, 7(, <= (0' o <= 2.0. 14 %os valores indicados en unidades del < deben ser considerados como est"ndar 2 Doc+'entos de ,eeencia 21 Estándares 9>8? D '( 8étodo de Ensa&o para los gr"fcos de viscosidad5temperatura para productos de petróleo l!quidos D''; 8étodo de Ensa&o para iscosidad cinem"tica de l!quidos transparentes & opacos 1& el c"lculo de iscosidad din"mica3 D (6.; >erminolog!a de )elulosa & Derivados de )elulosa 22 Estándares <=? <= 2.0. /roductos de /etróleo + )"lculos de @ndice de iscosidad a partir de iscosidad cinem"tica' <= (0' /roductos de /etróleo + %!quidos >ransparentes & =pacos + Determinación de la viscosidad cinem"tica & calculo de viscosidad din"mica' Estándares del Instituto de Energía: 7( Determinación de iscosidad )inem"tica & c"lculo de iscosidad Din"mica;
2.3
* .e'ino$oga Defnición de términos específcos para este estándar: 3.1 *11 Índice de viscosidad, n + An número arbitrario usado para caracteriBar la variación de la viscosidad cinem"tica de un producto de petróleo con la temperatura *111 Discusión + /ara aceites con similares viscosidades cinem"ticas, mientras m"s alto sea el !ndice de viscosidad, menor es el e$ecto de la temperatura en su viscosidad cinem"tica *112 Discusión + El !ndice de viscosidad es también usado en la terminolog!a D (6.; en una defnición ajena a esta 4 ignicado y so 41 El !ndice de viscosidad es una medida ampliamente usada & aceptada de la variación de la viscosidad cinem"tica debido a cambios en la temperatura del producto de petróleo entre '0 & (00 o) 42 An alto !ndice de viscosidad indica una menor disminución de la viscosidad cinem"tica al aumentar la temperatura del lubricante
4* El !ndice de viscosidad es usado en la pr"ctica como un único numero que indica la dependencia de la viscosidad cinem"tica con la temperatura 5 3ocedi'iento ceites con "ndice de %iscosidad asta e inc$+yendo 100 51 Determinar la viscosidad cinem"tica de la muestra a '0 & (00 o) en con$ormidad con el 8étodo de Ensa&o D '';, <= (0' o 7( Cálculo 521 i la viscosidad cinem"tica del aceite a (00 o) es menor o igual que 70 mm 2s 1ct3, e:traer de la >abla ( el correspondiente valor par % & C alores medidos que no est"n listados, pero est"n dentro del rango de la >abla (, pueden ser obtenidos por una interpolación lineal El !ndice de viscosidad no est" defnido & puede no estar reportado para aceites de viscosidad cinem"ticas de menos de 20 mm2s 1ct3 a (00o) 522 i la viscosidad cinem"tica est" por encima de 70 mm 2s 1ct3 a (00 o), calcular los valores de % & C como sigue? % 4 0-;2 ('67 + 2(6 1(3 2 C 4 0(6-' ((-; + .7 123 Donde? % 4 iscosidad cinem"tica a '0 o) de un aceite de !ndice de viscosidad 0 con la viscosidad cinem"tica a (00 o) como el aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, mm 2s 1ct3 4 iscosidad cinem"tica a (00o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, mm2s 1ct3, & C 4 viscosidad cinem"tica a '0 o) de un aceite de !ndice de viscosidad de (00 que tiene la misma viscosidad cinem"tica a (00 o) que la del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, en mm 2s 1ct3 5.2
52* )alcular el !ndice de viscosidad, <, del aceite como sigue? < 4 F1% + A31l + C3G:(00 13 Donde? A 4 iscosidad cinem"tica a '0 o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, en mm2s 1ct3 524 Ejemplo de cálculo + %a viscosidad cinem"tica medida a '0 o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 770mm 2s 1ct3H viscosidad cinem"tica a (00o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 --6 mm2s 1ct3? De la tabla !mediante interpolación" % 4 ((..' De la tabla !mediante interpolación" C 4 6.'ustitu&endo en la ecuación & redondeando al número entero m"s cercano? < 4 F1((..' + 7731((..' + 6.'-3G : (00 4 .2' 1'3 < 4 .2 1;3 525 #$%& D$ '(b, %ablas de Índice de )iscosidad para %emperaturas Celsius ', est"n basadas en los c"lculos anteriores & pueden ser usadas en veB de ;2 + ;2'
6 3ocedi'iento ceites de "ndice de #iscosidad de 100 y 'ayoes 61 Determinar la viscosidad cinem"tica de la muestra a '0 & (00o) de acuerdo con el 8étodo de Ensa&o D '';, <= (0', o 7( Cálculos: 6.2 621 i la viscosidad cinem"tica del aceite a (00 o) est" en el rango de 2 a 70 mm2s 1ct3, e:traer el correspondiente valor para C a partir de la >abla ( alores medidos que no est"n listados, pero est"n dentro del rango de la >abla (, pueden ser obtenidos mediante interpolación lineal El !ndice de viscosidad no est" defnido & puede no estar reportado para aceites de viscosidad cinem"ticas de menos de 20 mm2s 1ct3 a (00o) 622 i la viscosidad cinem"tica est" por encima de 70 mm 2s 1ct3 a (00 o), calcular el valor de C como sigue? C 4 0(6-'2 ((-; + .7 163 Donde? 4 iscosidad cinem"tica a (00o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, mm2s 1ct3, & C 4 iscosidad cinem"tica a '0 o) de un aceite de !ndice de viscosidad de (00 que tiene la misma viscosidad cinem"tica a (00 o) que la del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, en mm 2s 1ct3 62* )alcular el !ndice de viscosidad, <, del aceite como sigue? < 4 F11antilog*3 + (30007(;G (00 173 Donde? * 4 1logC + logA3log 1-3 = * 4 CA 1.3 Donde? A 4 iscosidad cinem"tica a '0 o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado, en mm2s 1ct3 6.2.4 Ejemplo de cálculo 6241 iscosidad cinem"tica medida a '0o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 22- mm 2s 1ct3H viscosidad cinem"tica a (00o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 ;0; mm 2s 1ct3 ? De la %abla !mediante interpolación" C 4 2-.7 $ustitu*endo en la ecuación + !mediante logaritmos": * 4 F1log2-.7 + log 22-3log;0; 4 0('701(03 $ustitu*endo en la ecuación * redondeando al entero más pró-imo: < 4 F11antilog 0('70-3 + (30007(;G (00 1((3 < 4 F1('007 + (30007(;G (00 < 4 (;6 6242 iscosidad cinem"tica medida a '0o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 ;'7mm 2s 1ct3H viscosidad cinem"tica a (00o) del aceite cu&o !ndice de viscosidad va a ser calculado 4 7-0 mm 2s 1ct3 ? De la %abla C 4 ;7(
$ustitu*endo en la ecuación + !mediante logaritmos": * 4 F1log;7( + log ;'73log7-0 4 0076 1(23 $ustitu*endo en la ecuación * redondeando al entero más pró-imo: < 4 F11antilog 00763 + (30007(;G (00 1((3 < 4 F1(0-0-' + (30007(;G (00 < 4 ((( 625 #$%& D$ ('b' . %ablas de Índice de )iscosidad para %emperatura en grados Celcius est"n basadas en los c"lculos anteriores & pueden ser usadas en veB de 62 + 62' 7 ,e!ote 71 Ieportar los !ndices de viscosidad al entero m"s pró:imo )uando el numero esta e:actamente entre dos números enteros, redondear al número par m"s pró:imo /or ejemplo, ((;; debe ser reportado como ((6 72 El reporte del ensa&o debe contener por lo menos la siguiente in$ormación? 721 Ana re$erencia a este est"ndar 722 El tipo e in$ormación completa del producto a ensa&ar 72* El resultado del ensa&o 724 i el procedimiento 9 o el procedimiento J #a sido utiliBado 725 )ualquier desviación, por acuerdo o no, del producto especifcado 726 %a $ec#a del ensa&o 3ecisión y Des%iación 1 El c"lculo del !ndice de viscosidad a partir de la viscosidad cinem"tica a '0 & (00o) es e:acta, & no se pueden asignar l!mites de precisión a estos c"lculos 2 %a precisión de un valor de !ndice de viscosidad depende de la precisión de los dos valores independientes de la viscosidad cinem"tica de los que deriva %os resultados de los c"lculos de los dos !ndices de viscosidad deber"n de ser considerados sospec#osos si los valores de las viscosidades cinem"ticas diferen en mas que las cantidades citadas para la repetitividad o reproducibilidad, tal como fgura en el 8étodo de Ensa&o D ''; o <= (0' El nivel de precisión dado en las >ablas 2 & para un nivel de probabilidad de .;K est" basado enteramente en los niveles de precisión dados en el 8étodo de Ensa&o D''; e <= (0' para aceites base & $ormulados Ellos dan una indicación de la precisión del !ndice de viscosidad atribuido a la precisión de la viscosidad cinem"tica dada en el 8étodo de Ensa&o D ''; e <= (0' 9 3a$a8as &$a%es 91 iscosidad )inem"tica, @ndice de viscosidad
3ED&E
(no'ación no o8$igatoia) ;1 &<&<= DE D&E DE #&=DD 3,., DE #&=DD &EM.& .EM3E,., = E.D, ;11 En ciertos casos, es de interés obtener el < de un aceite cuando las condiciones impiden la utiliBación de las temperaturas est"ndares de '0 & (00o) An estimado puede realiBarse mediante el c"lculo de la viscosidad cinem"tica a '0 & (00o) a partir de data obtenida a otras temperaturas e debe #acer re$erencia al 8étodo de Ensa&o D '( para las ecuaciones adecuadas %os datos usados para la viscosidad cinem"tica debe ser pre$erentemente tomada a temperaturas cercanas a los valores est"ndar & tan separados entre s! como sea posible ;12 alores de @ndice de iscosidad de un aceite calculado a partir de datos no est"ndares, como se discutió anteriormente, deben ser considerados como confables solo para in$ormación mas no a e$ectos de especifcación ;2 =.,= ME.=D= &=M3.&=< ;21 El método computacional e:acto para el c"lculo del !ndice de viscosidad est" defnido en la sección ; & 6 de esta pr"ctica in embargo, c"lculo mediante ordenador o calculadora programable puede ser deseado Este apéndice describe un método ampliamente usado ;22 El c"lculo del !ndice de viscosidad requiere? ;221 Entrada de dato de viscosidad cinem"tica a '0 & (00 o) ;222 )"lculo de % & C correspondiente a la viscosidad cinem"tica a (00 o) ;22* )"lculo del !ndice de viscosidad usando las ecuaciones dadas en las secciones ; & 6 de la presente pr"ctica ;2* alores de % & C pueden ser determinados usando so$tLare computacional & los coefcientes & ecuaciones dadas en la >abla M2( En este conjunto de (6 ecuaciones, los errores individuales de % & C as! calculados se cree no e:ceden en 0(K /ara un valor dado de , seleccionar el par de ecuaciones cu&os rangos inclu&en el valor de & calcular directamente los valores de % & C ;24 )on los valores dados de & A, & los valores calculados de % & C correspondientes a de la >abla M2(, el !ndice de viscosidad es calculado directamente usando? ;241 1Ec 3 )uando AN C o ;242 1Ec 73 & 1Ec -3 cuando AO C, como descrito en la sección 6 de esta pr"ctica
;25 An ejemplo de este método es el siguiente? Dada la viscosidad cinem"tica a '0 o) 4 7;0 mm2s 1ct3, & viscosidad cinem"tica a (00o) 4 --60 mm2s 1ct3 ;251 )omo descrito en M2, las ecuaciones almacenadas en memoria, que inclu&en 4 --60 mm 2s 1ct3? % 4 0('-;-2 (6(;;- + ;60'0 1M2(3 C 4 00;7.'2 (0;(;6 5 2-2'0 1M223 ;2511 /ara el valor dado de 4 --60 mm 2s 1ct3? % 4 ((..;-1M23 C 4 6.'76; 1M2'3 ;252 )omo AN C? @ndice de iscosidad 4 F1% + A31%5C3G : (00 1M2;3 ;2521 /ara los datos en M2;(? < 4 F1((..;-- + 7;031((..;-- + 6.'76;3G:(00 1M263 < 4 .200 4 .2